计算机组成原理名词解释

1、一、名词解释：（第一章的名称解释是考试的重点）1.主机：由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。2.CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。3.运算器：计算机中完成运算功能的部件，由ALU和寄存器构成。4.ALU：算术逻辑运算单元，负责执行各种算术运算和逻辑运算。5.外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。6.数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。7.指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。8.透明：在计算

2、机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。9.位：计算机中的一个二进制数据代码，计算机中数据的最小表示单位。10.字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机。11.字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。12.字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。13.地址：给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。14.存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。15.总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线。地址总线和控制总线。16.硬件：由物理元器件构成的系统，计算机

3、硬件是一个能够执行指令的设备。17.软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。18.兼容：计算机部件的通用性。19.软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。20.程序：完成某种功能的指令序列。21.寄存器：是运算器中若干个临时存放数据的部件，由触发器构成，用于存储最频繁使用的数据。22.容量：是衡量容纳信息能力的指标。23.主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高。成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。24.辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。25.操作系统：主要的系统软件，控

4、制其它程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。26.汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。27.汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器语言中的指令一一对应，但不能被计算机的硬件直接识别。28.编译程序：将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。29.解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并立即执行源程序的语句。30.系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件，与具体的应用领域无关。31.应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。32

5、.指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。从存储器流向控制器。33.数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间。34.接口：计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。计算机可以与多种不同的外围设备连接，因而需要有多种不同的输入输出接口。二、填空题：系统软件主要包括：操作系统和语言处理程序及诊断程序等。（2005年）18.构成中央处理器的两大部件是运算器 和控制器。第2章 数据编码和数据运算一、名词解释：基数：在浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。移码：带符号数据

6、表示方法之一，符号位用1表示正，0表示负，其余位与补码相同。 溢出：指数的值超出了数据编码所能表示的数据范围。偶校验码：让编码组代码中1的个数为偶数，违反此规律为校验错。1.原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代表数据的绝对值。2.补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.3.反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反4.阶码：在浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。5.尾数：在浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。6.机器零：在浮点数据编码中

7、，阶码和尾数都全为0时代表的0值。7.上溢：指数的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。8.下溢：指数的绝对值太小，以至小于数据编码所能表示的数据范围。9.规格化数：在浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R，即小数点后的第一位不为零。10.Booth算法：一种带符号数乘法，它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。11.海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。12.冯？诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位置1.13.检错码：能够发现某些错误或具有自动纠错

8、能力的数据编码。14.纠错码：能够发现某些错误并且具有自动纠错能力的数据编码。15.奇校验码：让编码组代码中1的个数为奇数，违反此规律为校验错。16.海明码：一种常见的纠错码，能检测出两位错误，并能纠正一位错误。17.循环码：一种纠错码，其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字。18.桶形移位器：可将输入的数据向左、向右移动1位或多位的移位电路。二、数制度的转换：（2001年）1.若十进制数据为 137.5 则其八进制数为（ ）。分析：十进制数转化为八进制数时，整数部分和小数部分要用不同的方法来处理。整数部分的转化采用除基取余法：将整数除以8，所得余数即为八进制数的个位上数码，再将商除以

9、8，余数为八进制十位上的数码如此反复进行，直到商是0为止；对于小数的转化，采用乘基取整法：将小数乘以8，所得积的整数部分即为八进制数十分位上的数码，再将此积的小数部分乘以8，所得积的整数部分为八进制数百分位上的数码，如此反复直到积是0为止。此题经转换后得八进制数为211.40.答案：B（2002年）1.若十进制数为132.75，则相应的十六进制数为（ ）。分析：十进制数转化为十六进制数时，采用除16取余法；对于小数的转化，采用乘16取整法：将小数乘以16，所得积的整数部分转换为十六进制。此题经转换后得十六进制数为84.c.答案：B（2003年）14.若十六进制数为 A3.5 ，则相应的十进制数

10、为（ ）。分析：将十六进制数A3.5转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，即：10×161+3×160+5/161=163.3125.答案：C（2004年）1.若二进制数为 1111.101 ，则相应的十进制数为 （ ）。分析：将二进制数1111.101转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，即：1×23+1×22+1×21+1×20+ 1/(21) +1/(23)=15.625.答案：A（2005年）2.若十六进制数为B5.4，则相应的十进制数为（ ）。分析：将十六进制数B5.4转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，

11、即：11×161+51×160+4/16=181.25.答案：C（1）十进制转换为二进制。方法：整数部分除2取余，小数部分乘2取整。（2）二进制转换为八进制方法：以小数点为界，整数部分从右向左每三位分为一组，最左端不够三位补零；小数部分从左向右每三位分为一组，最右端不够三位补零；最后将每小组转换位一位八进制数。（3）二进制转换为十六进制方法：以小数点为界，整数部分从右向左每四位分为一组，最左端不够四位补零；小数部分从左向右每四位分为一组，最右端不够四位补零；最后将每小组转换位一位十六进制数。三、数据编码：定点数编码：（2000年）2.如果X为负数，由X补求-X补是将（ ）。

12、A. X补各值保持不变B. X补符号位变反，其它各位不变C. X补除符号位外，各位变反，末尾加1D. X补连同符号位一起各位变反，末尾加1分析：不论X是正数还是负数，由X补求-X补的方法是对X补求补，即连同符号位一起按位取反，末尾加1. 答案：D（2001年）2.若x补 =0.1101010 ，则 x 原=（ ）。分析：正数的补码与原码相同，负数的补码是用正数的补码按位取反，末位加1求得。此题中X补为正数，则X原与X补相同。答案：D（2002年）2.若x=1011，则x补=（ ）。A.01011 B.1011 C.0101 D.10101分析：x为正数，符号位为0，数值位与原码相同，结果为01

13、011.答案：A（2003年）8.若X补=1.1011 ，则真值 X 是（ ）。分析：X补=1.1011，其符号位为1，真值为负；真值绝对值可由其补码经求补运算得到，即按位取后得0.0100再末位加1得0.0101，故其真值为-0.0101.答案：B（2004年）13.设有二进制数 x=1101110，若采用 8 位二进制数表示，则X补（ ）。A.11101101 B.10010011 C.00010011 D.10010010分析：x=1101110为负数，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1，故x 补 =10010010.答案：D（2005年）1.若X补=0.1011，则真值X=

14、（ ）。分析：X补=0.1011，其符号位为0，真值为正；真值就是0.1011.答案：A（2001）3.若定点整数 64 位，含 1 位符号位，补码表示，则所能表示的绝对值最大负数为（ ）。A.-264 B.-（264-1 ） C.-263 D.-（263-1）分析：字长为64位，符号位为1位，则数值位为63位。当表示负数时，数值位全0为负绝对值最大，为-263.答案：C（2002年）3.某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（ ）A.2-9 B.2-8 C.1- D.2-7分析：求最小的非零正数，符号位为0，数值位取非0中的原码最小值，此8位数据编码为：0

15、0000001，表示的值是：2-7.答案：D（2003年）13.n+1 位的定点小数，其补码表示的是（ ）。A.-1 x 1-2-n B.-1 x 1-2-nC.-1 x 1-2-n D.-1 x 1-2-n分析：编码方式 最小值编码 最小值 最大值编码 最大值 数值范围n+1位无符号定点整数 000000 0 111111 2n+1-1 0x2n+1-1n+1位无符号定点小数 0.00000 0 0.11111 1-2-n 0x1-2-nn+1位定点整数原码 1111111 -2n+1 0111111 2n-1 -2n+1x2n-1n+1位点定小数原码 1.111111 -1+2-n 0.1

16、11111 1-2-n -1+2-nx1-2-nn+1位定点整数补码 1000000 -2n 0111111 2n-1 -2nx2n-1n+1位点定小数补码 1.000000 -1 0.111111 1-2-n -1x1-2-nn+1位定点整数反码 1000000 -2n+1 0111111 2n-1 -2n+1x2n-1n+1位点定小数反码 1.000000 -1+2-n 0.111111 1-2-n -1+2-nx1-2-nn+1位定点整数移码 0000000 -2n 1111111 2n-1 -2nx2n-1n+1位点定小数移码 小数没有移码定义答案：A（2004年）12.定点小数反码

17、x 反 =x0. x1 xn表示的数值范围是（ ）。A.-1+2-n x 1-2-n B.-1+2-n x 1-2-nC.-1+2-n x 1-2-n D.-1+2-n x 1-2-n 答案：C（2005年）3.一个n+1位整数原码的数值范围是（ ）。A.-2n+1 x <2n-1 B.-2n+1 x 2n-1C.-2n+1 x 2n-1 D.-2n+1 x 2n-1 答案：D浮点数编码：（2002年）4.设某浮点数共12位。其中阶码含1位阶符共4位，以2为底，补码表示；尾数含1位数符共8位，补码表示，规格化。则该浮点数所能表示的最大正数是（ ）。A.27 B.28 C.28-1 D.2

18、7-1分析：为使浮点数取正数最大，可使尾数取正数最大，阶码取正数最大。尾数为8位补码（含符号位），正最大为01111111，为1-2-7，阶码为4位补码（含符号位），正最大为0111，为7，则最大正数为：（1-2-7）×27=27-1.答案：D四、定点数加减法：（2001年）5.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（ ）。A.00 B.01 C.10 D.11分析：采用双符号位时，第一符号位表示最终结果的符号，第二符号位表示运算结果是否溢出。当第二位和第一位符号相同，则未溢出；不同，则溢出。若发生正溢出，则双符号位为01，若发生负溢出，则双符号位为10.答案：B2005年）

19、4.若采用双符号位补码运算，运算结果的符号位为01，则（ ）。A.产生了负溢出（下溢） B.产生了正溢出（上溢）C.结果正确，为正数 D.结果正确，为负数分析：采用双符号位时，第一符号位表示最终结果的符号，第二符号位表示运算结果是否溢出。当第二位和第一位符号相同，则未溢出；不同，则溢出。若发生正溢出，则双符号位为01，若发生负溢出，则双符号位为10.答案：B两种判断溢出的方法：（1）两正数相加结果为负或两负数相加结果为正就说明产生了溢出（2）最高位进位和次高位进位不同则发生了溢出五、定点数的乘除法：（2001年）请用补码一位乘中的 Booth 算法计算 x？y=？x=0101，y=-0101，

20、列出计算过程。分析：补码一位乘法中的Booth算法是一种对带符号数进行乘法运算的十分有效的处理方法，采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。做法是从最低位开始，比较相临的数位，相等时不加不减，只进行右移位操作；不相等（01）时加乘数，不相等（10时）相减乘数，再右移位；直到所有位均处理完毕答案：x=0101，x补=0101， -x补=1011，y=-0101，y补=1011循环 步骤 乘积（R0 R1 P）0 初始值 0000 1011 01 减0101 1011 1011 0右移1位 1101 1101 12 无操作 1101 1101 1右移1位 1110 1110 13 加0101 00

21、11 1110 1右移1位 0001 1111 04 减0101 1100 1111 0右移1位 1110 0111 1所以结果为x？y补=11101111，真值为-00011001，十进制值为-25.（2002年）已知x=0011， y=-0101，试用原码一位乘法求xy=？请给出规范的运算步骤，求出乘积。分析：原码一位乘法中，符号位与数值位是分开进行计算的。运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积，符号是乘数与被乘数符号位的异或。原码一位乘法的每一次循环的操作是最低位为1，加被乘数的绝对值后右移1位；最低位为0，加0后右移1位。几位乘法就循环几次。答案：x原=00011，y原=1010

22、1，|x|=0011， |y|=0101，结果的符号位10=1 循环 步骤 乘积（R0 R1）0 初始值 0000 01011 加0011 0011 0101右移1位 0001 10102 加0 0001 1010右移1位 0000 1101 3 加0011 0011 1101 右移1位 0001 1110 4 加0 0001 1110 右移1位 0000 1111 所以结果为-00001111 （2003年）32.用 Booth 算法计算7×（-3）。要求写出每一步运算过程及运算结果。（2004年）32. 用原码的乘法方法进行 0110×0101 的四位乘法。要求写出每一

23、步运算过程及运算结果。（2005年）32.用原码加减交替一位除法进行7÷2运算。要求写出每一步运算过程及运算结果。答案：7的原码0111，3的原码0011，结果符号是0 0=0原码加减交替除法求x/y的分步运算过程。循环 步骤 余数（R0 R1）0 初始值 0000 0111左移，商0 0000 11101 减0011 1101 1110加0011，商0 0000 1110（0）左移1位 0001 11002 减0011 1110 1100加0011，商0 0001 1100（0）左移1位 0011 10003 减0011 0000 1000商1 0000 1000（1）左移1位 0

24、001 00014 减0011 1110 0001加0011，商0 0001 0001（0）左移1位 0010 0010R0右移1位 0001 0010所以，商是0010，即2；余数是0001，即1.（2000年）1.在原码一位乘中，当乘数Yi为1时，（ ）。A.被乘数连同符号位与原部分积相加后，右移一位B.被乘数绝对值与原部分积相加后，右移一位C.被乘数连同符号位右移一位后，再与原部分积相加D.被乘数绝对值右移一位后，再与原部分积相加分析：原码一位乘法中，符号位与数值位是分开进行计算的。运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积，符号是乘数与被乘数符号位的异或。数值位相乘时，当乘数某位为1

25、时，将被乘数绝对值与原部分积相加后，右移一位。答案：B（2001年）7.原码乘法是（ A）。A. 先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理B.用原码表示操作数，然后直接相乘C.被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘D.乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘分析：原码一位乘法中，符号位与数值位是分开进行计算的。运算结果的数值部分是乘数与被乘数数值位的乘积，符号是乘数与被乘数符号位的异或。答案：A8.原码加减交替除法又称为不恢复余数法，因此（c ）。A.不存在恢复余数的操作B.当某一步运算不够减时，做恢复余数的操作C.仅当最后一步余数为负时，做恢复余数的操作D.当某一步余数为负时，做恢复余数的操作

26、分析：在用原码加减交替法作除法运算时，商的符号位是由除数和被除数的符号位异或来决定的，商的数值是(湖北自考网)由除数、被除数的绝对值通过加减交替运算求得的。由于除数、被除数取的都是绝对值，那么最终的余数当然应是正数。如果最后一步余数为负，则应将该余数加上除数，将余数恢复为正数，称为恢复余数。答案：C（2002年）5.原码乘法是指（ B）。A.用原码表示乘数与被乘数，直接相乘B.取操作数绝对值相乘，符号位单独处理C.符号位连同绝对值一起相乘D.取操作数绝对值相乘，乘积符号与乘数符号相同答案：B六、逻辑运算：（2005年）5.已知一个8位寄存器的数值为11001010，将该寄存器小循环左移一位后，

27、结果为（ ）。A.01100101 B.10010100 C.10010101 D.01100100分析：移位种类 运算规则算术左移 每位左移一位，最右位移入0，最高位移出进入标志寄存器C位算术右移 每位右移一位，最高位符号复制，最低位移出进入标志寄存器C位 逻辑左移 每位左移一位，最右位移入0，最高位移出进入标志寄存器C位逻辑右移 每位右移一位，最右位移入0，最低位移出进入标志寄存器C位小循环左移 每位左移一位，最高位进入最低位和标志寄存器C位小循环右移 每位右移一位，最低位进入最高位和标志寄存器C位大循环左移 每位左移一位，最高位进入标志寄存器C位，C位进入最低位大循环右移 每位右移一位，

28、最低位进入标志寄存器C位，C位进入最高位答案：C七、浮点数运算：（2001）6.浮点加减中的对阶的（A）。A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同分析：浮点加减法中的对阶是向较大阶码对齐，即将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同。答案：A例：用浮点数运算步骤对56+5进行二进制运算，浮点数格式为1位符号位、5位阶码、10位尾码，基数为2.答案：5610=1110002=0.111000×26 510=1012=0.101×23 对阶：0.1

29、01×23=0.000101×26 尾数相加：0.111000+0.0001010.111101 规格化结果：0.111101×26 舍入：数据己适合存储，不必舍入 检查溢出：数据无溢出。第3章 存储系统一、名词解释：1.RAM：随机访问存储器，能够快速方便的访问地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。2.ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。3.SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。4.DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。5.EDO DRAM：增强数据输出动态随机访问存储，采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁

30、存器以提高数据传输速率。6.PROM：可编程的ROM，可以被用户编程一次。7.EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的。8.EEPROM：电可擦写可编程的ROM，能够用电子的方法擦除其中的内容。9.SDRAM：同步型动态随机访问存储器，在系统时钟控制下进行数据的读写。10.快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。11.相联存储器：一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于是cache中查找数据。12.多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读

31、写操作重叠进行。13.访存局部性：CPU对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在90%的区域中。14.直接映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块。15.全相联映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块可映象到任何cache块。16.组相联映象：cache的一种地址映象方式，将存储空间分成若干组，各组之间用直接映象，组内各块之间用全相联映象。17.全写法（写直达法）：cache命中时的一种更新策略，写操作时将数据既写入cache又写入主存，但块变更时不需要将调出的块写回主存。18.写回法：cache命中时

32、的一种更新策略，写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。19.按写分配：cache不命中时的一种更新策略，写操作时把对应的数据块从主存调入cache.20.不按写分配：cache不命中时的一种更新策略，写操作时该地址的数据块不从主存调入cache.21.虚拟存储器：为了扩大容量，把辅存当作主存使用，所需要的程序和数据由辅助的软件和硬件自动地调入主存，对用户来说，好像机器有一个容量很大的内存，这个扩大了的存储空间称为虚拟存储器22.层次化存储体系：把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存储器，并通过软硬件的管理将其组成统一的整体，使所存储的

33、程序和数据按层次分布在各种存储器件中。23.访问时间：从启动访问存储器操作到操作完成的时间。24.访问周期时间：从一次访问存储的操作到操作完成后可启动下一次操作的时间。25.带宽：存储器在连续访问时的数据吞吐率。26.段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大或缩小。27.页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间和实际存储空间等分成固定容量的页，需要时装入内存，各页可装入主存中不同的实际页面位置。28.段页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间逻辑模块分成段，每段又分成若干页。29.固件：固化在硬件中的固定不变的常用软件。30.逻

34、辑地址：程序员编程所用的地址以及CPU通过指令访问主存时所产生的地址。31.物理地址：实际的主存储器的地址称为“真实地址”。二、选择填空题：5.动态半导体存储器的特点是（C ）。A.在工作中存储器内容会产生变化B.每次读出后，需要根据原存内容重新写入一遍C.每隔一定时间，需要根据原存内容重新写入一遍D.在工作中需要动态地改变访存地址分析：动态半导体存储器是利用电容存储电荷的特性记录信息，由于电容会放电，必须在电荷流失前对电容充电，即刷新。方法是每隔一定时间，根据原存内容重新写入一遍。8.地址线A15A0（低），若选取用16K×1存储芯片构成64KB存储器则应由地址码 译码产生片选信号

35、。分析：用16K×1芯片构成64KB的存储器，需要的芯片数量为：（64K×8）/（16K×1）=32，每8片一组分成4组，每组按位扩展方式组成一个16K×8位的模块，4个模块按字扩展方式构成64KB的存储器。存储器的容量为64K=216，需要16位地址，选用A15-A0为地址线；每个模块的容量为16K=214需要14位地址，选用A13-A0为每个模块提供地址；A15、A14通过2-4译码器对4个模块进行片选。答案：Al5，A141.指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。2.机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间。3.指令仿真：通过改变

36、微程序实现不同机器指令系统的方式，使得在一种计算机上可以运行另一种计算机上的指令代码。4.指令模拟：在一种计算机上用软件来解释执行另一种计算机的指令。5.硬连线逻辑：一种控制器逻辑，用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。6.微程序：完成某一个指令的一系列微指令结合。7.微指令：控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。8.微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的操作。9.微地址：微指令在控制存储器中的存储地址。10.控制存储器：存放微程序的专用存储器。11.相容性微操作：在同时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作。12.相斥性微操作：不

37、能在同时或不能在同一个CPU周期内并行执行的微操作。二、选择题和填空题：4.在取指周期中，是按照（ D ）的内容访问主存，以读取指令。A.指令寄存器IR B.程序状态寄存器PSC.存储器数据寄存器MDR D.程序计数器PC分析：每一条指令的执行都是从取指令开始，需要对主存储器进行访问。程序计数器PC是用来存放将要读取并执行的指令在主存储器中的地址，对主存储器访问时所需要的地址由程序计数器PC来提供，即需要按程序计数器PC的内容来访问主存储器。答案：D7.在微程序控制中，一个节拍中所需要的一组微命令，被编成一条（ ） 分析：控制部件通过控制总线向执行部件发出的控制命令称为微命令，它是计算机中最基

38、本的、不可再分的命令单元。在一个节拍中，一组实现一定功能的微命令的组合构成一条微指令。答案：微指令10.微程序存放在（ C）。A.主存中 B.堆栈中 C.只读存储器中 D.磁盘中 分析：微程序控制的基本思想是把指令执行所需的所有控制信号存放在存储器中，需要时从这个存储器中读取。由于每一条微指令执行时所发出的控制信号是事先设计好的，不需要改变，故此存放所有控制信号的存储器应为只读存储器，并将其集成到CPU内，称其为控制存储器。答案：C11.在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是（B ）。A.每一条机器指令由一条微指令来解释执行分析：在微程序控制方式中，控制部件通过控制总线向执行部件发出的各

39、种控制命令称为微命令，在一个CPU周期中，一组实现一定功能的微命令的组合构成一条微指令，有序的微指令序列构成一段微程序。微程序的作用是实现一条对应的机器指令，即每一条机器指令是由一段（或一个）微程序来解释执行的。答案：B7.下列说法中，合理的是（ C）。A.执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度均匀B.执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度可变C.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度均匀D.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度可变分析：机器周期是指令执行中每一步操作所需要的时间，一般以CPU中完成一个运算操作所需的时间作为机器周期的基本时间，其长度是均匀的，

40、而各种指令的功能不同，因而各指令执行时所需的机器周期数是可变的。答案：C10.微地址是指微指令（D）。A.在主存的存储位置 B.在堆栈的存储位置C.在磁盘的存储位置 D.在控制存储器的存储位置分析：微程序控制的基本思想是：把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中，需要时从这个存储器中读取，即把操作控制信号编成微指令，存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现，这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。答案：D5.在微程序控制中，把操作控制信号编成（A ）。A.微指令 B.微地址 C.操作码 D.程序 分析：微程序控制的基本思想是：

41、把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中，需要时从这个存储器中读取，即把操作控制信号编成微指令，存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现，这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。 答案：A6.从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为（D ）。A.时钟周期 B.机器周期 C.工作周期 D.指令周期 分析：指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间，又称CPU周期。时钟周期：计算机主频周期。答案：D11.通常，微指令的周期对应一个（ C）。A.指令周期 B.主频周期 C

42、.机器周期 D.工作周期 分析：指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间，又称CPU周期。时钟周期：计算机主频周期。微指令周期等于读出一条微指令加上执行该微指令的所需时间。通常微指令周期与指令的机器周期相等。答案：C19.在微程序控制器中，控制存储器由（ 只读存储器）构成，用于存放 (程序)。分析：CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器称为控制存储器。四、简答题：在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？（5分）答案：（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。（2）指令寄存器IR，存放

43、现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。（3）程序状态寄存器PS，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级，参与形成某些微操作命令。（2001年）1.硬连线控制器如何产生微命令？产生微命令的主要条件是哪些？ 答案：硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生命令；（1分）组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件，主要有： 指令代码； 时序信号； 程序状态信息与标志位； 外部请求信号。3.微程序控制器怎么产生操作控制信号，这种控制器有何优缺点？答案：操作控制信号的产生：事先把操作控制信号以代码形式构成微指令，然后存放到控制存储器中，取出微指令时，其代码直接或译码产生操作控制信号。优

44、点：规整、易于修改和扩展。 缺点：速度较慢。.当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？答案： 从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址； 对指令进行译码，产生相应的操作控制信号； 控制指令执行的步骤和数据流动的方向。与硬连线控制器相比，微程序控制器有哪些优缺点？答案：与硬连线控制器相比，微程序控制器的优点是设计规整、易于修改和扩展。缺点是比硬连线控制器速度慢。28.硬连线控制器主要由哪几部分构成？它是如何产生控制信号的？答案：硬连线控制器主要由时钟源、环形脉冲发生器、控制信号编码器电路和指令译码器电路构成。硬连线控制器采用组合逻辑与时钟信号结合的方式产生控制信号。微程序控制器的构成

45、：控制存储器、微指令寄存器、微地址寄存器、地址转移逻辑等。微指令控制字编码的方式：直接表示法、编码表示法、混合表示法。直接表示法是将每个控制信号都作为微指令中的一个位。这种方法的特点是简单直观，其输出直接用于控制，但编码效率低。编码表示法是将微指令进行分组编码，将不同时出现的相斥信号分在一个组中，然后将其编码成较短的代码。这种方法减少了控制存储器所需要的存储器的代码的数量，但是编码的指令代码需要译码器译码，增加了控制信号的延迟，影响CPU的工作频率。混合表示法是把直接表示法与编码方法相结合使用，即采用部分直接表示部分编码的方法，将一些速度要求(湖北自考网)较高，或与其他控制信号都相容的控制信号

46、以直接方式表示，而将剩余信号以编码方式。混合表示法便于综合考虑指令字长、灵活性和执行速度方面的要素。微地址的形成方法：计数器方式、断定方式和结合方式。计数器方式，又称增量方式。用微程序计数器PC来产生指令的微地址，将微程序中的各条微指令按顺序安排在控制存储器中，后继地址由现行微地址加上一个增量形成。 断定方式，根据机器状态决定下一条微指令的地址，下一条微指令的地址包含在当前微指令的代码中。结合方式，是将计数器方式和断定方式相结合。中央处理器的基本功能：计算机的中央处理器（CPU）具有以下4个方面的基本功能：（1）指令控制，即对程序运行的控制；（2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制；（3）数据

47、运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等 此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能第6章 总线系统一、名词解释：总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。同步通信方式：采用这种方式的总线传输中，所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。主设备：获得总线控制权的设备。猝发数据传输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式。 总线的同步通信方式：采用这种方式的总线传输中，所有的设备都从一个公共的时钟信号

48、中获得定时信息。总线从设备：被主设备访问的设备。1、猝发转输方式：在一个总线周期内传输存储地址连续的多个数据字的总线传输方式。2、四边沿协议（全互锁）：全互锁的总线通信异步方式，就绪信号和应答信号的上升边沿和下降边沿都是触发边沿。3、码元：信息传输通道中，携带数据信息的信号单元。4、波特率：码元传输速率，每秒通过信道传输的码元数。（传的是信号）5、比特率：信息位传输速率，每秒钟通过信道传输的有效信息量。（传的是信息）6、UART：通用异步接收器/发送器，一种典型的集成电路异步串行接口电路。7、主设备：获得总线控制权的设备。8、从设备：被主设备访问的设备。9、总线事务：从总线的请求到完成总线的使

49、用的操作序列。10、总线协议：总线通信同步方式规则，规定实现总线数据传输的定时规则。11、总线访问延迟：是主设备为获得总线控制权而等待的时间。12、总线周期：是主设备占用总线的时间。13、总线裁决方式：决定总线由哪个设备进行控制的方式。14、系统总线：是用来连接系统内各大功能模块或设备，实现系统种各电路板的连接。15、数据帧：串行数据传输的位格式，包括起始位，数据位，校验位，结束位和空闲位。16、同步通信：所有的设备都从一个公共的时钟信号中获得定时信息。17、异步通信：使用一个在CPU和设备之间的“握手”信号，去除了公共的时钟信号，从而使得操作变成异步的。非互锁、半互锁、全互锁。18、链式查询

50、方式（菊花链方式）：各申请总线的设备合用一条总线作为请求信号线，而总线控制设备的响应信号线则串接在各设备间。19、计数器定时查询方式：集中式总线裁决方式之一，设备要求使用总线时通过一条公用请求线发出，总线控制器按计数的值对各设备进行查询。20、独立请求方式：集中式总线裁决方式之一，每一个设备都有一个独立的总线请求信号线送到总线控制器，控制器也给各设备分别发送一个总线响应信号。21、串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输）22、并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。（在采用并行传输方式的总线中，除了有

51、传输数据的线路外，还可以具有传输地址和控制信号的线路，地址线用于选择存储单元和设备，控制线用于传递操作信号）23、复合传输：又称总线复用的传输方式，它使不同的信号在同一条信号线上传输，不同的信号在不同的时间片中轮流地身总线的同一条信号线上发出。（它与并串传输的区别在于分时地传输同一数据源的不同信息。）24、消息传输方式：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息、和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。25、总线：一组可由多个部件分时共享的信息传输线。二、选择填空题：8.“总线忙”信号由（ A ）建立。A.获得总线控制权的设备 B.发出“总线请求”的设备C.总线

52、控制器 D.CPU分析：在总线控制机制中，准备使用总线的设备向总线控制器发出“总线请求”由总线控制器进行裁决。如果经裁决允许该设备使用总线，就由总线控制器向该设备发出一个“总线允许”信号。该设备接收到此信号后，发出一个“总线忙”信号用来通知其他设备总线己被占用。当该设备使用完总线时，将“总线忙”信号撤销，释放总线。 答案：A12.系统总线是用来连接（ 系统内各大功能模块或设备 ）的总线。分析：按总线的连线类型不同，总线可分为： 芯片级总线（CPU内部总线）：连接CPU内部运算器、控制器、寄存器等的数据通路。 扳级总线：连接主板中的CPU和主存等部件，也称局部总线。 系统总线是用来连接系统内各大

53、功能模块或设备。 答案：系统内各大功能模块或设备14.并行接口与I/O设备之间同时传送的位数，大多是 （ 8 ）位。分析：并行接口与I/O设备之间同时传送的8位数（1个字节）14.在不同速度的设备之间传送数据，（C ）。A.必须采用同步控制方式B.必须采用异步控制方式C.可以选用同步方式，也可选用异步方式D.必须采用应答方式分析：在不同速度的设备之间进行数据传送，既可以使用同步方式，也可以使用异步方式。异步方式主要是用于在不同的设备之间进行通信，而如果两种速度的设备使用同一个时钟信号进行控制，采用同步的数据传送方式，同样可以进行数据的传送，只是快速设备的速度性能发挥不出来。答案：C15.挂接在

54、总线上的多个部件（B ）。A.只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据B.只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据C.可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据D.可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据分析：为了使总线上的数据不发生“碰撞”，挂接在总线上的多个设备只能分时地向总线发送数据，即每一个时刻只能有一个设备可以向总线传送数据，而从总线上接收数据的设备可有多个，因为接收数据的设备不会对总线产生“干扰”。答案：B12.异步传送方式常用于（ D ）中，作为主要控制方式。A.微型机的CPU内部控制B.硬连线控制器C.微程序控制器D.串行I/O总线分析：异步传输方式主要用于

55、控制两种速度有一定差别的设备的信息传送，一般用在快速CPU与慢速的外设之间进行串行通信的场合。答案：D13.串行总线主要用于（ A ）。A.连接主机与外围设备B.连接主存与CPUC.连接运算器与控制器D.连接CPU内部各部件分析：串行通信方式由于其信息传送速度慢、信息传送的距离较长、所使用的信号线数量较少等特点，主要用于连接主机和慢速的外围设备，例如主机与串行鼠标之间的信息传送。答案：A4.下列说法中正确的是（ C ）。A.半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息B.半双工总线只能在一个方向上传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息C.半双工总线可以在

56、两个方向上轮流传输信息，全双工总线可以在两个方向上同时传输信息D.半双工总线可以在两个方向上同时传输信息，全双工总线可以在两个方向上轮流传输信息分析：根据总线上信号的传递方向，总线可分为单向传输（单工）总线和双向传输（双工）总线，而双工总线又可分为半双工总线和全双工总线。其中单工总线只能向一个方向传递信号，半双工总线可以在两个方向上轮流传递信号，全双工总线可以在两个方向上同时传递信号。 答案：C9.在总线上，同一时刻（A )。A.只能有一个主设备控制总线传输操作B.只能有一个从设备控制总线传输操作C.只能有一个主设备和一个从设备控制总线传输操作D.可以有多个主设备控制总线传输操作分析：总线上的设备要控制总线必须先获得总线的控制权，获得总线控制权的设备称为主设备，被主设备访问的设备称为从设备。在总线上信息的传输由主设备启动，一条总线上可以有多个设备能成为主设备